THESE - Radio Resource Management for LEO Constellations -F/H

Lieu : Toulouse, France

Thales est un leader mondial des hautes technologies spécialisé dans trois secteurs d'activité : Défense & Sécurité, Aéronautique & Spatial, et Cyber & Digital. Il développe des produits et solutions qui contribuent à un monde plus sûr, plus respectueux de l'environnement et plus inclusif. Le Groupe investit près de 4 milliards d'euros par an en Recherche & Développement, notamment dans des domaines clés de l'innovation tels que l'IA, la cybersécurité, le quantique, les technologies du cloud et la 6G. Thales compte près de collaborateurs dans 68 pays.

• Une réussite portée par notre excellence technologique, votre expérience et notre ambition partagée
• Un package de rémunération attractif
• Un développement des compétences en continu : parcours de formation, académies et communautés internes
• Un environnement inclusif, bienveillant et respectant l'équilibre des collaborateurs
• Un engagement sociétal et environnemental reconnu

Le site de Toulouse Champollion regroupe les activités de l'ingénierie de systèmes satellites, de la conception et réalisation de charges utiles, du développement et la qualification de segments sol, il intègre un centre de recherche et un accélérateur industriel de start-up et ventures ainsi que les activités dédiées à la science des basses températures, plus précisément au développement et à la production de refroidisseurs micromécaniques pour des marchés exigeants.

Le projet comprendra les activités principales suivantes :

1. Établir des modèles pour une modélisation précise et efficace des amplificateurs à onde directionnelle (DRA) large bande dans les bandes Ku et Ka en tenant compte des imperfections matérielles

2. Mettre en place des cadres de simulation pour la charge utile satellite et les scénarios de trafic permettant de prédire les performances du système

3. Étudier les techniques optimales de gestion des ressources radio (RRM) pour des scénarios opérationnels donnés

Champ de recherche :

• Génie des télécommunications
• Génie électrique
• Génie aérospatial

Compétences requises :

• Analyse orbitale
• Systèmes de communication sans fil
• Programmation de simulations numériques (Matlab)

Sujet de Thèse:

Les constellations émergentes de satellites en orbite terrestre basse (LEO) adoptent de plus en plus les réseaux à émission directe (DRAs) comme technologie clé pour les communications de nouvelle génération. Contrairement aux antennes traditionnelles à réflecteur, les DRAs se composent de réseaux d'éléments rayonnants contrôlés électroniquement, capables de diriger plusieurs faisceaux de manière dynamique sans mouvement mécanique. Cette évolution est motivée par le besoin d'une plus grande flexibilité, d'une réutilisation accrue des fréquences et d'une agilité améliorée de la couverture pour soutenir les services à large bande et la demande dynamique des utilisateurs à l'échelle mondiale. Grâce aux avancées dans les technologies numériques, radiofréquences et à semi-conducteurs, les constellations LEO émergentes reposant sur des charges utiles DRA offrent une agilité sans précédent, mais augmentent également significativement la complexité de la gestion des ressources en spectre et puissance à travers des milliers de faisceaux et satellites.

Par conséquent, le développement de techniques avancées de gestion des ressources radio (RRM) devient essentiel pour exploiter pleinement le potentiel des DRAs, permettant une coordination efficace des faisceaux, une atténuation adaptative des interférences et un partage optimisé du spectre entre satellites et réseaux terrestres. Ainsi, les DRAs combinés à des approches intelligentes de RRM sont appelés à redéfinir la manière dont les constellations LEO offrent une connectivité transparente et performante dans l'écosystème évolutif des réseaux 5G et 6G.

Un certain nombre de questions de recherche restent ouvertes concernant la RRM des réseaux LEO équipés de charges utiles DRA. Les imperfections des composants radiofréquences, telles que les non linéarités et les effets de charge (load-pull) dans les amplificateurs de puissance, peuvent contaminer les émissions spectrales et compliquer la modélisation des DRAs. Ce sujet a récemment été abordé dans le cadre du projet HARMONY MSCA (https://www.harmony-), où des outils permettant la modélisation de bout en bout d'une liaison satellite ont été développés pour des cas d'usage direct-to-device. L'extension de ces outils aux liaisons satellitaires large bande dans les bandes Ku et Ka reste une question ouverte. Prendre en compte ces imperfections matérielles dans une constellation où le satellite subit une variation rapide du trafic en orbite terrestre soulève des questions sur les stratégies optimales de couverture et de gestion des ressources radio (RRM) pour optimiser la qualité de service.

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